JPS6011436A - ハイドロキノン誘導体−アルコ−ル錯体およびこれを用いたアルコ−ルの分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ハイドロキノン誘導体とアルコールの錯体、
およびこれ金剛いたアルコールの分離方法に関するもの
であり、その目的とするところは、アルコール溶液中よ
り効率よくアルコールを分離し、無水のアルコールを提
供することにある。

従来、アルコール溶液からアルコール全分離する技術が
種々検討され、現在最も広く実用化されている技術の一
つは蒸留法である。しかしながら、蒸留法ではアルコー
ル溶液系により共沸混合物が生じ、それ以上の分離は困
難である。例えは、水溶液の場合、エタノール９６％、
イソプロパツール８７．４チ、ｔ−ブチルアルコール８
８．２４チ、シクロヘキサノール２０％で共沸混合物と
なる。

また、アルコール水溶液の１回の蒸留では高濃度のアル
コールを得ることができず、９０％を越すアルコール金
得るには、数回の蒸留を繰り返す必要があり、多量のエ
ネルギーを要する。

発酵法で得る低濃度エタノールからエネルギー源として
エタノールを得るために、エタノールの有するエネルギ
ーの約１．４倍のエネルギーが必要といわれており、蒸
留法に代る濃縮技術の開発がまたれ、現在膜分離法が注
目されている。しかし、現状では、分離性が高ければ透
過性が低く、透過性が高ければ分離性が低いというよう
に、両者を満足し蒸留法に代替するような膜分離技術１
ｌ−１：得られていない。

また、アルコール水溶液に炭酸カリウムの如き塩を加え
ることにより、アルコール吉水金相分離させる、いわゆ
る塩析効果全利用したアルコール分離では、処理量に応
じ多山１：の塩を必要とし、かつ塩の回収に多大のエネ
ルギー全装してしまう。

本発明者らは、容易に可逆的に形成するアルコール錯体
を用いたアルコールの分離を実現するため鋭意検討した
結果、この目的を充分に達成てきるアルコール錯体、お
よびこれを用いたアルコールの分離方法を発明した。

すなわち、本発明は、一般式（１） 〔式中、Ａｒは（訓（ＣＨ３）１１（ただし、ｎ　＝　
１〜３　）咬たはＱＸｘｎ（ただし、Ｘはハロゲン、１
＝１〜２〕、Ｒはアルキル基、シクロアルキル基または
ベンジル基を表わす。〕 で示されるハイドロキノン誘導体のアルコール錯体、お
よびかかる錯体音用いたアルコールの分離力法である。

本発明のハイドロキノン誘導体は、ｐ−ベンゾキノンと
相応するベンゼン誘導体のフリーデルクラフト反応によ
り合成される。例えば、ｐ−ベンゾキノンと０１−キシ
レンｆ　ＡｔＣＬｓ下で反応させる（！：、２１４−（
ビス−ディメチルフェニル）ノ１イドロキノンが得られ
る。

本発明のハイドロキノン誘導体−アルコール錯体の形成
は、上述の方法等で合成された一般式（Ｉ）で示される
ハイドロキノン誘導体（以下、ホストと称す）をアルコ
ール溶液中に添加することにより、常温常圧下で行なわ
れる。しかし、アルコール濃度が低い場合にＣよ、錯体
形成全促進するためにホストをアルコール溶液に加熱溶
解、またはあらかじめ有機温媒に溶解したホスト全アル
コール溶液に添加してもより０ 本発明のアルコール溶液とは、アルコール純液体は勿論
のこと、アルコール奮含有する溶液を称するが、アルコ
ールとして、炭素数７以下のアルキル、シクロアルキル
アルコールおよびベンジルアルコールが好捷しｂｏこれ
ら以外の炭素数の大きいアルコール全角いた場合、ホス
ト−アルコール錯体の安定性が低下する。

このように、本発明は、新規なホスト−アルコール錯体
に関するものであり、その構造解析例として、２１５　
（ビス−２，４−ディメチルフェニル）ハイドロキノン
をホストとし、Ｅｔ　Ｏｆｌとの錯体のＩＲスペクトル
を第１図に、′ｔた、ホストのＩＲスペクトルを第２図
に示した。３４００ｃｍ−１〜５５００．７７１−１に
あるホスト−０ｆ−１伸縮による吸収が、ホヌ）　−Ｅ
ｔＯＨ錯体ではブロードになり、分子間水素結合による
錯体形成を思わせる。

さらに、上述のホストとｉ　−ＰｒＯＨ、ｔ−Ｒｕ０Ｉ
ｉとの錯体のＸ線回折を４°／関の走査速度で測定した
。

回折強度図のうち代表的なものについて、回折角と相対
強Ｗ　’ｃホストのデータとともに表１に示す。

表１より、ホスト−アルコール錯体は、アルコールの種
類により、面間隔の異なる結晶形ｆｄ　ｆとるものと思
わｉする。

このように、本発明のホスト−アルコール錯体は、ホス
トとアルコールとの水素結合が関与し、−ｉた、アルコ
ールの種類により結晶の面間隔が異なる。前述の如く、
該錯体においてアルコールの炭素数７’Ｊ：　７以上に
大きくなると、錯体の安定性が低下すること、および該
錯体が水素結合性の強い水の中でも安定であることを考
慮すると、本発明のホスト−アルコール錯体は、ポスト
とアルコールとの水素結合のみでなく、各々の立体構造
がその形成に重要な役割を果たしていると考えられる。

なお、本発明のホスト−アルコール錯体のモル比をＮＭ
Ｒおよび加熱による重量変化で評価したところ、アルコ
ールの種類によらずホスト１モルに対（７アルコール２
モルから形成されていた。

ホスト−アルコール錯体の上記特徴に着眼し、本発明の
もう一つの発明である、該錯体音用いたアルコールの分
離方法を児成した。すなわち、分離が困難といわれてい
るアルコール水溶液中でホヌトーアルコール錯体を形成
し、結晶沈殿物として分離した後、該錯体から蒸留等に
よりアルコール全回収するアルコールの分離方法である
。

本発明におけるホスト−アルコール錯体と水との分離は
、［６［−液の分離であり、濾過または遠心分離等公知
の手法が適用できる。

また、得らｆ’Ｌるアルコールはｔｏｏ′＄（無水）で
あり、ホストもなんら処理することなく、そのまま再使
用できる。

かかる錯体の特徴は、前述の如く蒸留等によるアルコー
ルの易離脱性であるが、この特徴を生かし、高分子物質
の発泡剤あるいは固形燃料の着火助剤としても有用であ
る。

すなわち、高分子物質にホヌトーアルコーｆｉｖ　ｇ体
をブレンドした後、適当な温度に加熱することにより、
該錯体まり低帥点アルコールが蒸気として離脱し、高分
子発泡体が得られる。捷た、固形燃Ｆ）　中にポスト−
アルコール錯体乞°ブレンドしておくことにより、着火
の際、該錯体よりアルコールが蒸気として分離されると
同時に、このアルコール蒸気が即座に引火することによ
り、容易に燃料に着火させるような着火助剤として利用
できる。

さらに、本発明のホスト−アルコールの特徴全充分活用
したのがもう一つの発明であり、従来の蒸留法や膜処理
法では達成できなかったアルコールの蒸発潜熱に相当す
る僅かなエネルギーで、アルコール水溶液から無水のア
ルコールを得ることを可能にするものである。

このように、効率良いアルコール分離法の発明によシ、
バイオマス等で得る低濃度アルコール水溶液より、エネ
ルギー淵としてアルコールを回収することができる。

以下、実施例を結けて本発明を具体的に説明するが、木
兄り」は、こノしらの実施例Ｆ（、ｌ：　ｊＱ何ら限定
されるものでｔｉない。

実施例１ ホストトシて２　、５−　（ビス−２，４−ディメチル
フェニル）ハイドロキノン５ｆｉ８０容Ｎ％ＥｔＯＨ溶
液５０πｌに加熱溶解し、室温で１２時間放置すると、
ホスト−ＥｔＯＨの１：２（モル）包接錯体が５．１１
析出した。

戸数した包接錯体結晶を加熱蒸留すると、１．１７の無
水エタノールが得られた。

実施例２〜１０ ホスト２１をアルコール２０　ｍｌに加熱溶解し、室温
下で１２時間放置すると、ホスト−アルコールの１：２
（モル）包接錯体が得られた。用いたホスト、アルコー
ルおよび包接錯体の外観全表２に示す。

表　２ 比較例１〜３ ホス）　２　ｆ　１．（アルコール２０−に加熱溶解し
、箪温で１２時間放置したが、析出したものはホストそ
のものであった。

ホスト、アルコールは表５に示すとおりである。

表　３

【図面の簡単な説明】

第１図はホスト−エタノール錯体のＩ　１１スー（クト
ル、第２図ＱまホストのＩＲスペクトルである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔式中、Ａｒは一％（ｃｘ＋ｓ）、　（ただし、ｎ　＝
   　１〜３　）または○）−Ｘｎ（ただし、Ｘはハロゲン
   、ｎ＝１〜２）、Ｒはアルキル基、シクロアルキル基ま
   たはベンジル基金表わす。〕 で示されるハイドロキノン誘導体のアルコール錯体。 （２）　アルコール溶液中でハイドロキノン誘導体−ア
   ルコール錯体を形成、分離した後、該錯体よりアルコー
   ルを離脱、回収することを特徴とするアルコールの分離
   方法。